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(共16張PPT)
學(xué)習(xí)要點1　速度選擇器
1．裝置及要求
如圖，兩極板間存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，二者方向互相垂直，帶電粒子從左側(cè)射入，不計粒子重力。
2．帶電粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的條件
3．速度選擇器的特點
(1)v＝E/B , 粒子勻速直線運動
速度選擇器只對選擇的粒子的速度有要求，而對粒子的質(zhì)量、電荷量及帶電正、負(fù)無要求。
(2)當(dāng)v> E/B時，粒子向F洛方向偏轉(zhuǎn)，
F電恒定，且做負(fù)功，粒子的動能減小，電勢能增大。
F洛變小，方向時刻改變。
(3)當(dāng)v< E/B時，粒子向F電方向偏轉(zhuǎn)，
F電恒定，且做正功，粒子的動能增大，電勢能減小。
F洛變大，方向時刻改變。
典例1
A. 電荷量為－q的粒子以v0從O點沿OO′方向射入時，不能勻速通過場區(qū)
B．電荷量為2q的粒子以v0從O點沿OO′方向射入時，不能勻速通過場區(qū)
C．保持電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，方向均與原來相反，則粒子仍能勻速通過場區(qū)
D．粒子以速度v0從右側(cè)的O′點沿O′O方向射入，粒子仍能勻速通過場區(qū)
C
A、B 板哪一個是電源的正極
(2)若 A、B 兩板相距為 d，板間的磁場 按勻強(qiáng)磁場處理，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，等離子體 以速度 v 沿垂直于 B 的方向射入磁場，這個發(fā) 電機(jī)的電動勢是多大
一種用磁流體發(fā)電的裝置如所示。平行金屬板 A、B 之間有一個很強(qiáng)的磁場，將一束等離子體(即高溫下電離的氣體，含有 大量正、負(fù)帶電粒子)噴入磁場，A、B 兩板間便產(chǎn)生電壓。如果把 A、B 和用電器連接，A 、B 就是一個直流電源的兩個電極。
學(xué)習(xí)要點2　磁流體發(fā)電機(jī)
由F電＝F洛得qE＝qvB，
即q U/d＝qvB，故U＝Bdv。
磁流體發(fā)電機(jī)：
典例2　(多選)如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖，將一束等離子體垂直于磁場方向射入磁場，在磁場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集電荷，兩板間就會產(chǎn)生電壓，如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板間距離為d，板平面的面積為S，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為R，等離子體充滿兩板間的空間。當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時，電流表示數(shù)為I，下列說法正確的是( )
AC D
學(xué)習(xí)要點3　電磁流量計
1．原理
如圖所示，一圓柱導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動，導(dǎo)電液體中的自由電荷(正、負(fù)離子)在洛倫茲力作用下在豎直方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，a、b間出現(xiàn)電勢差。當(dāng)自由電荷所受電場力和洛倫茲力平衡時，a、b間的電勢差U保持穩(wěn)定。
典例3　醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時，利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度。電磁血流計由一對電極a和b以及磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的。使用時，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示。由于血液中的正負(fù)離子隨血液一起在磁場中運動，電極a、b之間會有微小電勢差。在達(dá)到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看作是勻強(qiáng)電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次監(jiān)測中，兩觸點間的距離為3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160 μV，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040 T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為( )
A．1.3 m/s，a正、b負(fù)
B．2.7 m/s，a正、b負(fù)
C．1.3 m/s，a負(fù)、b正
D．2.7 m/s，a負(fù)、b正
A
為什么極光只在地球南北兩極出現(xiàn)？
極光是地球周圍的一種大規(guī)模放電的過程。 來自太陽的帶電粒子到達(dá)地球附近，地球磁場迫使其中一部分沿著磁場線集中到南北兩極。 當(dāng)他們進(jìn)入極地的高層大氣（大于80km）時，與大氣中的原子和分子碰撞并激發(fā)，能量釋放產(chǎn)生的光芒形成圍繞著磁極的大圓圈，即極光
挑戰(zhàn)練習(xí)
從太陽或其他星體上放射出的宇宙射線中含有大量的高能帶電粒子。這些高能帶電粒子到達(dá)地球會對地球上的生命帶來危害，但由于地球周圍存在地磁場，地磁場能改變宇宙射線中帶電粒子的運動方向，如圖所示，對地球上的生命起到保護(hù)作用。假設(shè)所有的宇宙射線從各個方向垂直射向地球表面，那么以下說法正確的是（　?。?br/>C
A．地磁場對宇宙射線的阻擋作
用各處都相同
B．由于南北極磁場最強(qiáng)，因此
阻擋作用最強(qiáng)
C．沿地球赤道平面垂直射來的高能正電荷向東偏轉(zhuǎn)
D．沿地球赤道平面垂直射來的高能負(fù)電荷向南偏轉(zhuǎn)
1．質(zhì)量為m、電荷量為＋q(q>0)的小球，用一長為l的絕緣細(xì)線懸掛在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示。開始時使小球位于與懸點O等高的位置A處，且細(xì)線繃緊，然后由靜止釋放小球，小球運動的平面與B的方向垂直，求小球第一次和第二次經(jīng)過最低點C時懸線的拉力FT1和FT2。
練一練
2. 如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑，斜面足夠長，判斷物體做什么運動？
練一練
3.如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，在傾角為α的光滑斜面上由靜止開始向下運動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外，若帶電小球某個時刻對斜面的壓力恰好為零，(重力加速度為g)問：
(1)小球帶電性質(zhì)如何？
(2)此時小球的速度和位移分別是多大？
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練一練
學(xué)習(xí)要點4　霍爾效應(yīng)
1．定義
如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中放置一個矩形截面的載流導(dǎo)體，當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時，導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢差。這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。
典例2　中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了量子反常霍爾效應(yīng)，楊振寧稱這一發(fā)現(xiàn)是諾貝爾獎級的成果。如圖所示，厚度為h，寬度為d的金屬導(dǎo)體，當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時，在導(dǎo)體上、下表面會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。下列說法正確的是( )
A．上表面的電勢高于下表面電勢
B．僅增大h時，上、下表面的電勢差增大
C．僅增大d時，上、下表面的電勢差減小
D．僅增大電流I時，上、下表面的電勢差減小
C

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